本书是一本基于国产主流设备和平台，涉及通用生产设备标识解析与核心部件综合数据采集、设备故障监测、专家系统和工业互联网云平台等实现工业互联网预测性维护的项目任务化教程。项目1介绍了工业互联网预测性维护的基本概念和常用的故障预测方法，实现了多个单一数据的采集；项目2介绍了变频器的工作原理、分类和通信连接方式，实现了TD500变频器的参数设置和通信连接；项目3介绍了气动控制系统的组成，实现了压力传感器的数据读取；项目4介绍了基于静态阈值、动态阈值和质量控制的设备状态监测分析，实现了基于健康度评估的设备状态监测分析；项目5介绍了知识的概念、知识库管理系统设计和推理机的构建，实现了基于Python的专家系统简易开发；项目6介绍了工业互联网平台的配置、网关数据的采集与上云、工业互联网云平台的监控及基于工业互联网预测性维护的创新创业。本书可作为高职院校、应用型本科院校工业互联网相关专业的教学用书、企业员工的培训用书、行业从业人员的业务参考用书，也可作为对工业互联网预测性维护技术感兴趣的读者的自学用书。
杜雪飞，教授、高级工程师，重庆电子工程职业学院电子与物联网学院学术委员会主任，工业互联网技术专业带头人。国家注册安全工程师、国家职业技能鉴定高级考评员、财政部政府采购评审专家、职业教育国家学分银行专家、中国电子学会高级会员、中国互联网协会青年专家、重庆市发改委综合评标专家、重庆市科学技术局评审专家、重庆市市场监督管理局标准化专家、重庆市生态环境保护局大气污染防治专家、重庆市物联网产业协会专家委员会专家、重庆市绿色建筑与建筑产业化协会建筑产业现代化专家、重庆市自动化与仪器仪表学会理事。
项目1 传统生产设备的标识解析与多个单一数据的采集 1
任务1.1 工业互联网预测性维护的调研 2
1.1.1 预测性维护的概述 3
1.1.2 常用的故障预测方法 8
1.1.3 工业互联网预测性维护的政策和标准 12
1.1.4 工业互联网预测性维护的作用 14
1.1.5 工业互联网预测性维护系统的功能 14
任务1.2 多个单一数据的采集 18
1.2.1 PDM100实训装置的概述 19
1.2.2 转速对象模块的配置 21
1.2.3 光电对象模块的配置 27
1.2.4 湿度对象模块的配置 31
1.2.5 振动对象模块的配置 34
1.2.6 温度对象模块的配置 38
1.2.7 PDM100实训装置的数据读取 42
项目2 通用生产设备变频器的解析与通信连接 48
任务2.1 变频器的解析 49
2.1.1 变频器的简介及工作原理 49
2.1.2 变频器的分类 51
2.1.3 变频器与控制器的连接方式 54
2.1.4 TD500变频器 55
任务2.2 变频器的通信连接 65
2.2.1 通信功能 65
2.2.2 通信协议 67
2.2.3 通信程序 72
项目3 通用生产设备气动控制系统的解析与通信连接 82
任务3.1 气动控制系统的解析 83
3.1.1 气动状态的参数 83
3.1.2 气动状态的方程 84
3.1.3 气动控制系统的组成 86
3.1.4 气源装置 86
3.1.5 气源处理元件 87
3.1.6 控制元件 89
3.1.7 执行元件 91
3.1.8 控制器 94
任务3.2 气动控制系统的通信连接 97
3.2.1 压力传感器 97
3.2.2 流量传感器 101
3.2.3 压力传感器的通信编程 105
项目4 通用生产设备的故障状态监测分析 109
任务4.1 基于静态阈值的设备状态监测分析 110
4.1.1 单一阈值判别 111
4.1.2 分段阈值判别 112
4.1.3 事件判别 114
任务4.2 基于动态阈值的设备状态监测分析 119
4.2.1 基于曲线拟合的检测方法 119
4.2.2 基于同期数据的检测方法 125
4.2.3 基于同期振幅的检测方法 127
任务4.3 基于质量控制的设备状态监测分析 130
4.3.1 控制图的基本概念 131
4.3.2 质量控制图 131
4.3.3 控制图的标准 133
4.3.4 基于质量控制图的设备状态监测分析 134
任务4.4 基于健康度评估的设备状态监测分析 141
4.4.1 健康度评估的认知 141
4.4.2 健康度评估的方法 143
4.4.3 健康度评估模型的构建 143
4.4.4 健康度评估的实现 145
项目5 基于专家系统的故障诊断 150
任务5.1 知识库的构建 151
5.1.1 知识的概念与分类 151
5.1.2 知识的表示方法 154
5.1.3 知识库管理系统设计 160
任务5.2 推理机的构建 164
5.2.1 推理的定义和方法 165
5.2.2 推理方向 166
5.2.3 冲突消解策略 168
5.2.4 专家系统推理机的设计 169
任务5.3 基于Python的专家系统实现 173
5.3.1 构建知识库 174
5.3.2 使用Python实现专家系统 176
项目6 工业互联网云平台 184
任务6.1 工业互联网云平台的配置 185
6.1.1 树至云工业互联网平台的简介 185
6.1.2 树至云工业互联网云平台的配置 186
任务6.2 网关数据的采集与上云 199
6.2.1 网关数据的采集配置 199
6.2.2 网关数据的上云配置 205
6.2.3 云平台网关数据查看 208
任务6.3 工业互联网云平台的监控 211
6.3.1 设备模板配置 212
6.3.2 设备绑定和数据绑定 213
6.3.3 工作流管理 215
6.3.4 报警设置 216
6.3.5 健康状态监测中心 218
任务6.4 基于工业互联网预测性维护的创新创业 232
6.4.1 创新创业项目计划书 233
6.4.2 创新创业项目路演的技巧 234
6.4.3 创新创业项目的评审要点 236
参考文献 240
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